人教版必修第一册第四章第二节第二课时元素周期表和元素周期律的应用学案

第二课时元素周期表和元素周期律的应用学习目标.通过学习元素周期表的简单分区，能描述金属元素和非金属元素在元素周期表中的位置，进一步认识元素周期表是元素周期律的具体表现形式。.通过学习元素周期表、元素周期律,能利用元素在元素周期表中的位置和原子结构,分析、预测、比较元素及其化合物的性质，体会元素周期表和元素周期律在科学研究和工农业生产中的指导意义。学习任务1探究元素在周期表中的分布及性质规律.元素周期表分区(1)分界线的划分:沿着周期表中B、Si、As、Te>At和Al、Ge、Sb、Po之间画一条斜线,斜线的左侧是金属元素,右侧是非金属元素。⑵分界线附近的元素，既能表现出一定的金屋隹,又能表现出一定的非金属性,故元素的金属性和非金属性之间没有严格的界线。.元素化合价与元素在周期表中位置的关系⑴主族元素最高正化合价二主族序数二最外层电子数(0、F除外)。⑵非金属元素的化合价:最低负价=主族序数-8。(3)最高正价+|最低负价|二8(H、0、F除外)。探究元素性质递变与其在周期表中位置的关系元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和性质，请思考回答以下问题。问题1：寻找元素之最.误以为原子核外电子层数越多,原子半径越大。其实不然,如第二周期Li原子半径大于第三周期A1原子半径。.误以为同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，离子半径也逐渐减小。其实不然，同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，阳离子半径、阴离子半径也逐渐减小,但阴离子半径大于同周期阳离子半径,如第三周期元素,r(P3-)>r(S2-)>r(Cl)>r(Na)>r(Mg2+)>r(Al3+)o.误以为所有主族元素的原子都能形成单原子离子。其实不然,如C无单原子离子。.误以为第IA族元素的金属性一定比第IIA族元素的强。其实不然,若为不同周期则不一定，如金属性Ca>Nao最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是哪种物质？短周期主族元素中,碱性最强的是哪种物质？能稳定存在的元素(非放射性元素)中最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是哪种元素?气态氢化物稳定性最强的是哪种元素？提示:HC104；Na0H;Cs;F。问题2:猜猜看X元素能形成H2X和X02两种化合物，你认为该元素可能是哪种短周期兀系(提示:根据H2X可知,X最低负价为-2价，因此X元素在第VIA族且不是0,因此是So问题3:比一比周期序数为n+1的元素的原子半径一定大于周期序数为n的元素原子半径吗?O?-与Na，核外电子排布相同，半径是否也相同？如果不是，哪个更大？提示:不一定，如第二周期的Li比第三周期的S、C1等原子半径大；不相同，半径r((f)>r(Na，)。元素周期表与元素周期律的关系(1)元素周期表是元素周期律的具体表现形式，反映了元素之间的内在联系。⑵元素周期表中元素的金属性和非金属性变化的规律：同周期主族元素由左向右金属性减弱，非金属性增强；同主族元素由上向下金属性增强,非金属性减弱。处于左上右下对角线位置的元素往往性质相似。题点一元素周期表的分区与化合价规律的判断1.镁、锂在元素周期表中具有特殊“对角线”关系,它们的性质相似,例如,它们的单质在过量氧气中燃烧时均只生成正常的氧化物等。下列关于锂的叙述不正确的是(B)A.Li2soi易溶于水B.LiOH是易溶于水、受热不分解的强碱Li遇浓硫酸不产生“钝化”现象Li2c受热分解,生成Li20和CO?解析:根据题中信息,将镁的有关性质进行迁移应用，可推测锂的有关性质。由Mg、Mg(()H)2、MgC()3、MgSO,的性质推测相应的Li及其化合物的性质。MgSOj易溶于水,Mg(0H)2是难溶、易分解的中强碱,Mg与浓硫酸能发生反应,MgCO,受热易分解生成MgO和C02,故B项不正确。.(2021•福建三明检测)已知碑(As)为第VA族元素，下列碑元素形成的化合物的化学式错误的是(C)A.氢化物:AsH3B.最高价氧化物:As2O5C.硅化钠:NaAsD.含氧酸:H3AsO4解析:神的化合价为-3、+3、+5,根据化合价规则可知C项错误。.某短周期主族元素R的最高正价与最低负价的代数和为4,下列叙述中不正确的是(A)R是第IVA族元素R气态氢化物的化学式为H.RR的最高价氧化物的化学式为R03R的气态氢化物的水溶液显酸性解析:短周期的主族元素中，最高正价与最低负价的代数和为4,最高正价只能是+6,最低负价为-2,则R是第VIA族的硫元素,A项不正确;S的气态氢化物的化学式为H2S,B项正确;硫的最高价氧化物的化学式为S03,C项正确;H2s的水溶液呈弱酸性,D项正确。题点二微粒半径的比较（2021•辽宁锦州期末）已知下表是几种常见元素的原子半径数据：元素C0NaMgSi原子半径/nm0.0770.0740.1860.1600.117下列说法正确的是（C）A.随着核电荷数的增加,原子半径逐渐增大B.元素F的原子半径在0.074~0.186nm之间C.最外层电子数相同的元素，电子层数越多，原子半径越大D.卜武•的半径大于Mg的半径解析:核外电子层数相同的主族元素原子,核电荷数越大,原子半径越小,A项错误;F的原子半径比0的小，即小于0.074nm,B项错误;最外层电子数相同时，电子层数对原子半径起决定作用，电子层数越多，原子半径越大,C项正确;Mg'的半径小于Mg的半径,D项错误。（2021•福建泉州期中）已知短周期元素的离子A、bB/C、dD具有相同的电子层结构，则下列叙述正确的是（D）A.质子数:a>b>d>cB.金属性:A>B>D〉Cc离子半径:c2->d>b">a+D.原子半径：A〉B>C>D解析:短周期元素的离子W、bB2+、C，d）具有相同的电子层结构，则核外电子数相等,所以有a-l=b-2=c+2=d+l,C、D为非金属元素,应处于第二周期,故C为0元素,D为F元素,A、B为金属元素,应处于第三周期,A为Na元素,B为Mg元素。a-l=b-2=c+2=d+l,质子数b>a>d>c,故A错误；同周期元素从左到右金属性减弱，非金属性增强,金属性Na>Mg,非金属性0<F,故B错误;电子层数相同,质子数越多，半径越小,离子半径ObFXaAlg:故C错误；电子层数越多，半径越大，电子层数相同,质子数越多半径越小,原子半径Na>Mg>（）>F,故D正确。“三看”法比较简单粒子的半径大小“一看”电子层数：当最外层电子数相同时，电子层数越多，半径越大。“二看”核电荷数：当电子层数相同时,核电荷数越大，半径越小。“三看”核外电子数：当电子层数和核电荷数均相同时.，核外电子啜越多，半径越大。学习任务2体验元素周期表和周期律的应用.根据同周期、同主族元素性质的递变规律判断元素性质的强弱（或大小）。.预测新元素指导新元素的发现及为预测它们的原子结构和性质提供线索。.寻找新物质⑴在金属与非金属元素分界线附近寻找半导体材料。(2)研究氟、氯、硫、磷、碑附近元素,制造新品种的农药。(3)在过渡元素中寻找制造催化剂和耐高温、耐腐蚀合金的元素。.应用于元素“位置一结构一性质”的关系相互推断。探究元素“位一构一性”的关系锢QsSr)是人体不可缺少的一种微量元素，它是人体骨骼和牙齿的正常组成部分,对人体的功能主要是与骨骼的正常钙化密切相关,与血管的功能及构造也有关系。锢在人体内的代谢与钙极相似。长期以来学者们认为过量的锯会干扰钙的吸收与代谢而导致一些疾病。问题1：为什么“懒”的性质与钙相似?又有哪些差异？提示:锢位于元素周期表第五周期第IIA族,与钙同主族,其最外层电子数相同，因此性质相似;锯比钙更活泼,金属性更强。问题2:如图矿泉水中“锂”的存在形式是什么？其化合价是多少？提示:离子，化合价为+2。问题3:推断Sr(0H)2、SrCOs、SrSO」等物质的水溶性如何。Sr(0H)2是强碱还是弱碱？提示:难溶于水;Sr(OH)2是强碱。同一元素的“位一构一性”关系题点一预测元素性质、寻找新物质1.元素周期表中的金属和非金属元素的分界线处用虚线表示。下列说法正确的是(C)A.事物的性质总在不断地发生明显的变化B.紧靠虚线两侧的元素都是两性金属元素C.可在虚线附近寻找半导体材料(如Ge、Si等)D.可在虚线的右上方寻找耐高温材料解析：同主族元素的性质是相似的，同周期元素的性质是递变的,A项错误;紧靠虚线两侧的元素既表现金属性又表现非金属性，但没有两性金属元素这一说法,B项错误;耐高温材料应该在过渡元素中寻找,D项错误。(2021•吉林通化统考)运用元素周期律分析下列的推断，其中错误的是(D)A.氢氧化镀［Be(OH)」的碱性比氢氧化镁的弱B.破(At2)为有色固体,HAt不稳定C.硫酸锂(SrSO)是难溶于水的白色固体D.硒化氢(HzSe)是无色、有毒、比H2s稳定的气体解析:A项,Be和Mg同主族，被的金属性不如镁的强,故Be(0H)2的碱性比1^(0冷2的弱；8项，卤族元素的单质从上到下,颜色加深,氢化物越来越不稳定;C项,Sr和Ba同主族,化学性质相似，故SrSO”也难溶于水;D项,Se的非金属性不如S的强，故H2Se不如水稳定。题点二元素“位一构一性”的综合应用(2021•山东济宁期末)几种不同周期的短周期元素的原子半径及主要化合价如下表：元素代号XYZW原子半径/pm1861439974主要化合价+1+3+7、-1-2下列叙述正确的是（D）A.X、Y元素的金属性:XVYB.Y的单质只能与强酸反应C.四种元素形成的简单离子半径:Z”'>丫3»『一D.Z的单质与X的最高价氧化物的水化物反应的产物之一具有漂白性解析:根据题给数据,X、Y、Z、W分别是Na、Al、Cl、（）,Na的金属性比Al的强,A项错误;Al既能与强酸反应又能与强碱反应,B项错误；离子半径Cr>02->Na+>Al3+,C项错误;Cb与NaOH溶液反应生成的NaClO具有漂白性,D项正确。（2021•云南昆明期中）如图所示为元素周期表的一部分，下列有关短周期元素X、Y、Z、W的说法中，正确的是（D）A.元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和为8B.最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2W04>HZ04C.气态氨化物的稳定性:旧以协D.原子半径:W>Z>Y>X解析:根据元素周期表结构可得到X为F、Y为0、W为S、Z为C1。X（F）的最高化合价为0,最低化合价为-1,因此元素X的最低化合价的绝对值与其最高化合价之和等于1,故A错误；同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性逐渐增强，因此最高价氧化物对应的水化物的酸性HzSOKHClCk故B错误；同主族

从上到下元素的非金属性逐渐减弱,其氢化物稳定性逐渐减弱，因此气态氢化物的稳定性H2s<“2。，故C错误;根据“层多径大”，同电子层结构“核多径小”原则得到原子半径S>C1>O>F,故D正确。元素综合推断的思维模型【知识整合】元素周期律《变化的实质」核电荷数变化I或电子层结构变化电子层数最外层电子数微观

性质原